科学家首次对地幔条件下的钙钛矿进行测量

根据英国杂志《自然》10日在网上发表的一篇地球科学论文，日本团队报道了硅酸钙钙钛矿的首次实验测量。硅酸钙钙钛矿是一种极其重要的地幔矿物，但它不能稳定地存在于地球表面。新的研究结果支持了在上地幔底部存在一个俯冲洋壳区的观点，通过该区的地震波被认为具有异常的波速。

地震波在地球内部的传播模型与等效实验测试的差异表明，在上地幔和下地幔(560-800公里深)的交界处存在一种具有特殊化学性质的物质，这种物质的主要成分可能是硅酸钙钙钛矿。然而，人类以前从未根据实验测量过硅酸钙钙钛矿的波速，因为这种测量需要在比地球表面更高的温度下形成不同的立方结构。

这一次，来自日本爱歌大学的一组科学家在实验室创造了一种立方硅酸钙钙钛矿结构，并测量了硅酸钙钙钛矿在不同压力和温度下的超声波速度(直到上地幔底部的相同条件)。在实验中，发现硅酸钙钙钛矿的刚性比理论预测低25%，导致地震波传播速度比以前认为的要低。

研究小组认为，这些结果为下地幔顶部的洋壳堆积假说提供了重要证据。海洋地壳是海洋地壳，主要由硅和镁层组成，其特征是缺少硅和铝层。大洋和大陆地壳物质深俯冲的命运一直是板块构造和地球动力学的永恒话题。科学家在地幔条件下对钙钛矿进行的调查和研究将有助于人们揭开地幔深处的秘密。